PIANO SVILUPPO E COESIONE

Titolo progetto: ATTUATORI AD ALTE PRESTAZIONI BASATI SU MOTORI LINEARI IN SOSTITUZIONE DEGLI ATTUATORI IDRAULICI

L’oggetto del presente progetto è lo sviluppo di un attuatore lineare elettrico per testare l’affidabilità degli ammortizzatori nel settore automotive avente le seguenti caratteristiche:

• Accelerazione continuativa superiore ai 25-30G (250-300m/s2).
• Capacità di carico continuativa scalabile fino a valori di carico superiori alle 60kN.
• Dimezzamento dell’inerzia, a parità di carico sviluppato, della parte mobile rispetto ai sistemi oggi disponibili.
• Efficienza, anche considerando i chiller di raffreddamento, del 60%.

Il progetto è innovativo a livello mondiale (è previsto il deposito di almeno un brevetto) e andrà a migliorare la qualità della vita lavorativa e la sicurezza complessiva del posto di lavoro, con particolare riferimento a: Postazioni ergonomiche, Sistemi adattivi e robotica collaborativa, Comfort vibro-acustico, miglioramento degli spazi.

I sistemi idraulici presentano alcuni indubbi vantaggi che sono:

• la capacità di sviluppare una forza elevata anche a velocità elevate (5-6m/s)
• La capacità di sviluppare accelerazioni elevate (40-60G di accelerazione) grazie alla possibilità di utilizzare degli accumulatori idraulici (buffer di energia) e alle basse inerzie in gioco.
• basso costo di acquisto dei componenti, da buona ad alta rigidità, alta velocità, e rappresentano una tecnologia comunemente usata.

Tuttavia, se si considera il loro uso all’interno di un sistema completo, gli attuatori idraulici possono risultare meno vantaggiosi:

• Ambiente poco salubre (a causa dei vapori d’olio presenti inevitabilmente nell’area di lavoro)
• Bassa efficienza energetica (rendimento 30%)
• Costi di installazione e gestione elevati
• Rumorosità elevata (65-80 dBa), che richiedono talvolta l’installazione di cabine insonorizzanti
• Complessità di installazione e di gestione degli spazi di lavoro a causa di (tubazioni ad alta pressione 3-400 bar, centralina idraulica, sistemi di accumulo, chiller di raffreddamento)
• Senza l’ausilio di ulteriori apparecchiature di taratura, hanno un’accuratezza e una ripetibilità limitate
• Scalabilità e modularità limitate
• Questi sistemi sono impegnati nelle presse e nei sistemi di test in ambito, automotive, medicale, meccanico, sportivo etc.

L’oggetto del presente progetto è lo sviluppo di un attuatore lineare elettrico per testare l’affidabilità degli ammortizzatori nel settore automotive avente le seguenti caratteristiche:

• Accelerazione continuativa superiore ai 25-30G (250-300m/s2)
• Capacità di carico continuativa scalabile fino a valori di carico superiori alle 60kN
• Dimezzamento dell’inerzia, a parità di carico sviluppato, della parte mobile rispetto ai sistemi oggi disponibili;
• Efficienza, anche considerando i chiller di raffreddamento, del 60%

Dimezzare l’inerzia della parte mobile può sembrare una cosa trascurabile ma è in realtà il principale limite tecnologico per poter soppiantare in certi ambiti l’attuazione idraulica.

Infatti, ad oggi, nel settore automotive le macchine utilizzate per i test degli ammortizzatori si dividono in due categorie:

• Macchine per caratterizzare l’ammortizzatore (testo come si comporta l’ammortizzatore in 5/6 punti di lavoro in termini di velocità);
• Macchine per l’affidabilità (cicli di prova con alte accelerazioni e alte velocità e alto carico).

Attualmente, per i test di affidabilità vengono utilizzate solo macchine idrauliche, non macchine elettriche, per gli intrinsechi limiti tecnologici dello stato dell’arte che Step Engineering mira a superare con il presente progetto.

Step Lab mira, almeno in alcuni settori, a superare tale dicotomia lavorando su nuovo sistema di prova , totalmente elettrico che presenti caratteristiche che ne faciliti l’utilizzo negli ambienti di produzione o di controllo qualità ad uso intensivo.

A tal riguardo si mira sviluppare moduli hardware per la gestione automatica della macchina:

• Sistemi di movimentazione e serraggio della traversa elettrici e automatici. (L’operatore non deve fare azioni che richiedono tempo e forza)
• Moduli software per utilizzare i dati provenienti da sistemi di lettura dei codici a barre come dati per il set up automatico dei parametri di prova (parametri di prova che si trovano in un database aziendali e impostati anche da remoto.
• Integrazione del software della macchine integrato con il gestionale aziendale per l’importazione automatica delle ricette di prova senza che l’operatore debba intervenire ad impostare parametri di prova
• Implementazione e sviluppo di una app per smartphone per monitoraggio da remoto dello stato della macchina. Nel caso di test di lunga durata questo risulta importante.

Spesa ammessa: € 190.882,91

Contributo concesso: € 76.353,16